CN114995507B - 安全巡视方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
安全巡视方法、装置、设备及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及无人机技术领域，公开了一种安全巡视方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视；通过上述方式，根据设置的直线导航路线、弯道导航路线、偏航角以及飞行速度控制目标无人机进行安全巡视，从而能够有效提高巡视的安全性和效率，进而准确、及时地了解待巡视室内区域的生产状态。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及安全巡视方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
近年来，随着无人机及其配套技术装备的飞速发展，以无人机为平台实现多功能应用集成的成本大幅降低，且系统整体性能不断增强，使无人机在地形测绘、航拍、摄影、遥感、地质灾害调查等领域的应用日趋广泛，通过无人机面对突发状况和异常事件也显得游刃有余，通过安全巡视可以保证保障工厂的正常生产和避免危险的发生，而目前常用的相关巡视技术是由人为完成的，但是人为在巡视过程中会出现速度慢、易出错等问题，并且部分工厂是生产化工产品，而生产过程中难免会产生辐射、有毒的气体，对巡视的工作人员的身体造成危害，最终造成整个巡视的安全性和效率较低。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种安全巡视方法、装置、设备及存储介质，旨在解决通过现有技术进行巡视的安全性和效率较低，进而无法准确、及时地了解待巡视室内区域的生产状态的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种安全巡视方法，所述安全巡视方法包括以下步骤：
根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；
根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；
根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；
根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视。
可选地，所述根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像，包括：
通过目标导航系统获取待巡视室内区域的定位信息，提取所述定位信息的维度信息和经度信息；
根据所述定位信息确定目标位置点；
根据所述目标位置点构建空间直角坐标系；
根据所述空间直角坐标系将所述维度信息和所述经度信息转换为对应的坐标点；
获取位于所述待巡视室内区域内的各物体高度和各物体图像；
根据所述各物体高度生成对应的物体层次信息；
根据所述坐标点、所述物体层次信息以及所述各物体图像生成待巡视分层图像。
可选地，所述根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线，包括：
对所述待巡视分层图像进行二值化处理，得到待巡视物体分层图像；
对所述待巡视物体分层图像进行边缘检测，得到待巡视物体区域图像；
根据所述待巡视分层图像得到各物体的位置分布坐标；
按照不同的预设关联规则根据所述待巡视物体区域图像依次将所述位置分布坐标进行连接，得到多条初始巡视路径；
根据所述机器视觉路径跟踪算法对所述多条巡视路径进行追踪；
根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线。
可选地，所述根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线，包括：
根据追踪结果得到对应的各段跟踪轨迹；
提取所述各段跟踪轨迹中的当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径；
对所述当前段跟踪路径和所述相邻段跟踪路径进行计算，得到当前路径切线斜率；
在所述当前路径切线斜率小于预设切线斜率阈值时，将所述当前段跟踪路径与所述相邻段跟踪路径进行合并，得到目标段跟踪路径；
对所述目标段跟踪路径和下一相邻段跟踪路径进行计算，得到下一路径切线斜率；
在所述下一路径切线斜率大于或等于所述预设切线斜率阈值时，根据所述目标段跟踪路径和所述下一相邻段跟踪路径设置目标无人机的弯道导航路线；
根据所述目标段跟踪路径设置目标无人机的直线导航路线。
可选地，所述根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度，包括：
通过目标遥感设备对待巡视室内区域进行检测，得到环境遥感参数；
提取所述环境遥感参数中的飞行偏移影响参数；
根据所述模糊逻辑控制算法和所述飞行偏移影响参数训练出目标模糊控制模型；
根据当前飞行状态通过所述目标模糊控制模型设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度。
可选地，所述根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视，包括：
根据各物体的位置分布坐标将所述直线导航路线和所述弯道导航路线进行连接，得到当前导航路线；
根据所述偏航角对所述当前导航路线进行调整，得到目标导航路线；
根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视。
可选地，所述根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视之后，还包括：
获取所述目标无人机的安全巡视图像；
在所述安全巡视图像中不存在预设危险图像时，通过目标显示设备对目标安全信息进行展示；
在所述安全巡视图像中存在所述预设危险图像时，获取所述安全巡视图像中预设危险图像对应的当前坐标点和物体高度；
根据所述当前坐标点和物体高度调节所述目标无人机的飞行高度；
在所述飞行高度对所述当前坐标点的物体进行近距离巡视，得到当前巡视图像；
根据所述当前巡视图像生成目标危险解除策略；
根据所述目标危险解除策略消除预设危险图像对应的危险，直至所述当前巡视图像中不存在所述预设危险图像。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种安全巡视装置，所述安全巡视装置包括：
生成模块，用于根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；
设置模块，用于根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；
所述设置模块，还用于根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；
控制模块，用于根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种安全巡视设备，所述安全巡视设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的安全巡视程序，所述安全巡视程序配置为实现如上文所述的安全巡视方法。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有安全巡视程序，所述安全巡视程序被处理器执行时实现如上文所述的安全巡视方法。
本发明提出的安全巡视方法，根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视；通过上述方式，根据设置的直线导航路线、弯道导航路线、偏航角以及飞行速度控制目标无人机进行安全巡视，从而能够有效提高巡视的安全性和效率，进而准确、及时地了解待巡视室内区域的生产状态。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的安全巡视设备的结构示意图；
图2为本发明安全巡视方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明安全巡视方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明安全巡视方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明安全巡视方法一实施例的目标导航路线的示意图；
图6为本发明安全巡视装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的安全巡视设备结构示意图。
如图1所示，该安全巡视设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对安全巡视设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及安全巡视程序。
在图1所示的安全巡视设备中，网络接口1004主要用于与网络一体化平台工作站进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明安全巡视设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在安全巡视设备中，所述安全巡视设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的安全巡视程序，并执行本发明实施例提供的安全巡视方法。
基于上述硬件结构，提出本发明安全巡视方法实施例。
参照图2，图2为本发明安全巡视方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述安全巡视方法包括以下步骤：
步骤S10，根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像。
需要说明的是，本实施例的执行主体为安全巡视设备，还可为其他可实现相同或相似功能的设备，例如无人机控制器等，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以无人机控制器为例进行说明。
应当理解的是，定位信息指的是定位待巡视室内区域所在的地理位置信息，该定位信息可以通过GPS导航定位功能获取，待巡视室内区域指的是通过无人机进行安全巡视的室内区域，该待巡视室内区域可以为大型加工厂区、高档写字楼内部区域等。
可以理解的是，物体层次信息指的是位于待巡视室内区域内各个物体的层次信息，该物体包括建筑物和设备，以待巡视室内区域为例进行说明，待巡视室内区域包括第一加工区域、第二加工区域，第一加工区域存在不同高度的建筑物和设备，第二加工区域也存在不同高度的建筑物和设备，因此，由各个不同高度的建筑物和设备构成物体层次信息，待巡视分层图像指的是需要通过无人机进行巡视的区域对应的图像。
进一步地，步骤S10，包括：通过目标导航系统获取待巡视室内区域的定位信息，提取所述定位信息的维度信息和经度信息；根据所述定位信息确定目标位置点；根据所述目标位置点构建空间直角坐标系；根据所述空间直角坐标系将所述维度信息和所述经度信息转换为对应的坐标点；获取位于所述待巡视室内区域内的各物体高度和各物体图像；根据所述各物体高度生成对应的物体层次信息；根据所述坐标点、所述物体层次信息以及所述各物体图像生成待巡视分层图像。
可以理解的是，在通过目标导航系统获取到待巡视室内区域的定位信息后，根据定位信息确定目标位置点，该目标位置点可以为待巡视室内区域的中心点，然后将维度信息和经度信息转换为空间直角坐标系的坐标点，通过坐标点确定位于待巡视室内区域内的各物体的相对位置关系，然后根据各物体高度确定生成对应的物体层次信息，即由不同高度的物体构成物体层次信息，通过坐标点对物体层次信息进行划分，最后根据划分结果和各物体图像生成待巡视分层图像。
步骤S20，根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线。
可以理解的是，机器视觉路径跟踪算法指的是通过机器视觉技术对路径进行跟踪的算法，具体是通过机器视觉路径跟踪算法对巡视路径进行跟踪，直线导航路线指的是目标无人机进行直线安全巡视的路线，该直线导航路线包括横向直线导航路线和纵向直线导航路线，弯道导航路线指的是目标无人机进行弯道安全巡视的路线，该目标无人机相较于普通无人机来说，安装有基于Onboard SDK和Guidance SDK的Linux Command Line程序，能够实现无人机的所有安全巡视动作，包括自主巡视和巡视中的辅助功能：自主避障、室内定位、自主降落以及Socket网络通信。
步骤S30，根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度。
应当理解的是，模糊逻辑控制算法指的是控制目标机以平稳状态进行飞行的算法，该模糊逻辑控制算法实现的流程为先根据隶属函数将具体输入的数据模糊化，再根据模糊规则和对应的模糊集的隶属度得到模糊集，最后将模糊结果转换为具体精确的数据输出，考虑到无人机的控制非常敏感，通过模糊逻辑控制算法根据待巡视室内区域的环境遥感参数设置目标无人机的偏航角和飞行速度，该偏航角指的是目标无人机的机体轴在水平面上的投影与地轴之间的夹角，通过该偏航角可以确定目标无人机的飞行姿态，飞行速度指的是目标无人机在巡视时进行飞行的速度。
进一步地，步骤S30，包括：通过目标遥感设备对待巡视室内区域进行检测，得到环境遥感参数；提取所述环境遥感参数中的飞行偏移影响参数；根据所述模糊逻辑控制算法和所述飞行偏移影响参数训练出目标模糊控制模型；根据当前飞行状态通过所述目标模糊控制模型设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度。
可以理解的是，目标遥感设备指的是检测待巡视室内区域的遥感参数的设备，该目标遥感设备可以为航空遥感器，然后通过目标遥感设备以中低空遥感方式检测出环境遥感参数，飞行偏移影响参数指的是影响目标无人机飞行的参数，例如，风向、空气密度等，目标模糊控制模型指的是设置目标无人机的偏航角和飞行速度的模型，该目标模糊控制模型是通过模糊逻辑控制算法对飞行偏移影响参数进行训练得到的，当前飞行状态指的是目标无人机在当前情形下的飞行状态，不同的飞行状态设置的偏航角和飞行速度不同，具体是根据当前飞行状态通过目标模糊控制模型设置目标无人机的偏航角和飞行速度。
步骤S40，根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视。
可以理解的是，在确定偏航角和飞行速度后，在直线导航路线和弯道导航路线控制目标无人机以该偏航角和飞行速度进行安全巡视，直至所述待巡视室内区域的所有位置均被目标无人机巡视完毕。
本实施例根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视；通过上述方式，根据设置的直线导航路线、弯道导航路线、偏航角以及飞行速度控制目标无人机进行安全巡视，从而能够有效提高巡视的安全性和效率，进而准确、及时地了解待巡视室内区域的生产状态。
在一实施例中，如图3所述，基于第一实施例提出本发明安全巡视方法第二实施例，所述步骤S20，包括：
步骤S201，对所述待巡视分层图像进行二值化处理，得到待巡视物体分层图像。
应当理解的是，待巡视物体分层图像指的是待巡视分层图像中与物体相关的图像，在得到待巡视分层图像后，对待巡视分层图像进行滤波，然后对滤波后的待巡视分层图像进行二值化处理，得到对应的灰度图像，再将灰色图像的灰度值与预设灰度值阈值进行比较，根据比较结果将待巡视物体分层图像从待巡视分层图像中分割出来。
步骤S202，对所述待巡视物体分层图像进行边缘检测，得到待巡视物体区域图像。
可以理解的是，待巡视物体区域图像指的是由待巡视物体分层图像的边缘构成的图像，具体是通过预设边缘搜索算法在目标位置点以不同的方向同时对待巡视物体分层图像进行边缘检测，根据搜索结果将连续的待巡视物体分层图像进行合并，得到待巡视物体区域图像。
步骤S203，根据所述待巡视分层图像得到各物体的位置分布坐标。
应当理解的是，位置分布坐标指的是各物体在空间直角坐标系中所在位置的坐标，具体是在得到待巡视分层图像后，根据待巡视分层图像得到各个物体的图像，然后通过各个物体的图像在空间直角坐标系中的位置确定各物体的位置分布坐标。
步骤S204，按照不同的预设关联规则根据所述待巡视物体区域图像依次将所述位置分布坐标进行连接，得到多条初始巡视路径。
可以理解的是，多条初始巡视路径指的是设定目标无人机进行安全巡视的多条路径，该多条初始巡视路径包括最佳巡视路径，预设关联规则指的是将各个位置坐标进行关联的规则，在得到位置分布坐标后，按照不同的预设关联规则根据待巡视物体区域图像对位置分布坐标进行依次连接，得到多条初始巡视路径。
步骤S205，根据所述机器视觉路径跟踪算法对所述多条巡视路径进行追踪。
步骤S206，根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线。
应当理解的是，在得到多条初始巡视路径后，通过机器视觉路径跟踪算法对多条巡视路径进行追踪，然后根据追踪结果设置出目标无人机进行巡视的最佳的直线导航路线和弯道导航路线。
进一步地，步骤S206，包括：根据追踪结果得到对应的各段跟踪轨迹；提取所述各段跟踪轨迹中的当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径；对所述当前段跟踪路径和所述相邻段跟踪路径进行计算，得到当前路径切线斜率；在所述当前路径切线斜率小于预设切线斜率阈值时，将所述当前段跟踪路径与所述相邻段跟踪路径进行合并，得到目标段跟踪路径；对所述目标段跟踪路径和下一相邻段跟踪路径进行计算，得到下一路径切线斜率；在所述下一路径切线斜率大于或等于所述预设切线斜率阈值时，根据所述目标段跟踪路径和所述下一相邻段跟踪路径设置目标无人机的弯道导航路线；根据所述目标段跟踪路径设置目标无人机的直线导航路线。
可以理解的是，各段跟踪轨迹指的是通过机器视觉路径跟踪算法对多条巡视路径进行追踪的轨迹，该各段跟踪路径包括直线跟踪路径和弯道跟踪路径，而直线跟踪路径和弯道跟踪路径是通过路径切线斜率进行区分，该路径切线斜率是通过当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径计算得到的，在当前跟踪路径不为第一段跟踪路径和最后一段跟踪路径时，该相邻段跟踪路径的数量为两条，具体是在计算当前路径切线斜率小于预设切线斜率阈值时，表明当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径为直线，即将当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径合并为目标段跟踪路径，并将该目标段跟踪路径设置为目标无人机进行追踪的直线导航路线，在下一路径切线斜率大于或等于预设切线斜率阈值时，表明当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径不是直线，即将当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径之间的路径设置为目标无人机的弯道导航路线。
本实施例通过对所述待巡视分层图像进行二值化处理，得到待巡视物体分层图像；对所述待巡视物体分层图像进行边缘检测，得到待巡视物体区域图像；根据所述待巡视分层图像得到各物体的位置分布坐标；按照不同的预设关联规则根据所述待巡视物体区域图像依次将所述位置分布坐标进行连接，得到多条初始巡视路径；根据所述机器视觉路径跟踪算法对所述多条巡视路径进行追踪；根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；通过上述方式，对待巡视分层图像进行二值化处理，然后对待巡视物体分层图像进行边缘检测，再按照不同的预设关联规则将各物体的位置分布坐标进行连接，然后根据机器视觉路径跟踪算法对多条巡视路径进行追踪，最后根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线，从而能够有效提高设置导航路线的准确性和合理性，并且降低无人机的安全巡视成本。
在一实施例中，如图4所述，基于第一实施例提出本发明安全巡视方法第三实施例，所述步骤S40，包括：
步骤S401，根据各物体的位置分布坐标将所述直线导航路线和所述弯道导航路线进行连接，得到当前导航路线。
可以理解的是，当前导航路线指的是目标无人机进行安全巡视时所经过的整个路线，该当前导航路线是由直线导航路线和弯道导航路线构成，在确定直线导航路线和弯道导航路线后，按照各物体的位置分布坐标将直线导航路线和弯道导航路线进行连接，得到目标无人机的当前导航路线。
步骤S402，根据所述偏航角对所述当前导航路线进行调整，得到目标导航路线。
应当理解的是，目标导航路线指的是目标无人机进行巡视的最终路线，由于目标无人机在控制飞行的过程中异常敏感，偏航角会导致目标无人机无法准确地按照当前导航路线进行巡视，因此，在设置当前导航路线还需要考虑到偏航角，具体是通过偏航角对当前导航路线进行微调，得到目标导航路线。
可以理解的是，参考图5，图5为目标导航路线的示意图，具体为：以待巡视室内区域为大型加工厂区为例进行说明，该大型加工厂区的加工厂区分为两个第一流程加工区域、一个第二流程加工区域、两个第三流程加工区域、第一流程打包区域、第二流程打包区域以及出厂区域，而通过机器视觉路径跟踪算法追踪出的最佳的目标导航路径如虚线所示，然后通过该目标导航路径控制目标无人机以飞行速度进行安全巡视。
步骤S403，根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视。
可以理解的是，在确定目标导航路线后，控制目标无人机按照该目标导航路以设置的飞行速度在据待巡视室内区域进行巡视，在巡视过程中，对待巡视室内区域对应的安全巡视图像进行实时采集并回传至无人机控制器。
进一步地，步骤S403之后，还包括：获取所述目标无人机的安全巡视图像；在所述安全巡视图像中不存在预设危险图像时，通过目标显示设备对目标安全信息进行展示；在所述安全巡视图像中存在所述预设危险图像时，获取所述安全巡视图像中预设危险图像对应的当前坐标点和物体高度；根据所述当前坐标点和物体高度调节所述目标无人机的飞行高度；在所述飞行高度对所述当前坐标点的物体进行近距离巡视，得到当前巡视图像；根据所述当前巡视图像生成目标危险解除策略；根据所述目标危险解除策略消除预设危险图像对应的危险，直至所述当前巡视图像中不存在所述预设危险图像。
应当理解的是，预设危险图像指的是存在预知危险或者已经发生危险对应的图像，在待巡视室内区域中不存在预设危险图像时，目标无人机继续按照目标导航路线进行巡视，在待巡视室内区域存在预设危险图像时，此时需要调节无人机的飞行高度，使得目标无人机对预设危险图像对应的当前坐标点进行近距离巡视，以确定危险程度，然后通过目标危险解除策略对该预设危险图像对应的危险，直至当前巡视图像中不存在预设危险图像，在目标危险解除策略无法消除该危险时，需要将预设危险图像进行上报，由特定的人员接管和处理。
本实施例根据各物体的位置分布坐标将所述直线导航路线和所述弯道导航路线进行连接，得到当前导航路线；根据所述偏航角对所述当前导航路线进行调整，得到目标导航路线；根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视；通过上述方式，根据位置分布坐标将直线导航路线和弯道导航路线进行连接，然后根据偏航角对当前导航路线进行调整，最后控制目标无人机以飞行速度按照目标导航路线进行安全巡视，从而能够有效提高巡视的准确性。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有安全巡视程序，所述安全巡视程序被处理器执行时实现如上文所述的安全巡视方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
此外，参照图6，本发明实施例还提出一种安全巡视装置，所述安全巡视装置包括：
生成模块10，用于根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像。
设置模块20，用于根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线。
所述设置模块20，还用于根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度。
控制模块30，用于根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视。
本实施例根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视；通过上述方式，根据设置的直线导航路线、弯道导航路线、偏航角以及飞行速度控制目标无人机进行安全巡视，从而能够有效提高巡视的安全性和效率，进而准确、及时地了解待巡视室内区域的生产状态。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的安全巡视方法，此处不再赘述。
在一实施例中，所述生成模块10，还用于通过目标导航系统获取待巡视室内区域的定位信息，提取所述定位信息的维度信息和经度信息；根据所述定位信息确定目标位置点；根据所述目标位置点构建空间直角坐标系；根据所述空间直角坐标系将所述维度信息和所述经度信息转换为对应的坐标点；获取位于所述待巡视室内区域内的各物体高度和各物体图像；根据所述各物体高度生成对应的物体层次信息；根据所述坐标点、所述物体层次信息以及所述各物体图像生成待巡视分层图像。
在一实施例中，所述设置模块20，还用于对所述待巡视分层图像进行二值化处理，得到待巡视物体分层图像；对所述待巡视物体分层图像进行边缘检测，得到待巡视物体区域图像；根据所述待巡视分层图像得到各物体的位置分布坐标；按照不同的预设关联规则根据所述待巡视物体区域图像依次将所述位置分布坐标进行连接，得到多条初始巡视路径；根据所述机器视觉路径跟踪算法对所述多条巡视路径进行追踪；根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线。
在一实施例中，所述设置模块20，还用于根据追踪结果得到对应的各段跟踪轨迹；提取所述各段跟踪轨迹中的当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径；对所述当前段跟踪路径和所述相邻段跟踪路径进行计算，得到当前路径切线斜率；在所述当前路径切线斜率小于预设切线斜率阈值时，将所述当前段跟踪路径与所述相邻段跟踪路径进行合并，得到目标段跟踪路径；对所述目标段跟踪路径和下一相邻段跟踪路径进行计算，得到下一路径切线斜率；在所述下一路径切线斜率大于或等于所述预设切线斜率阈值时，根据所述目标段跟踪路径和所述下一相邻段跟踪路径设置目标无人机的弯道导航路线；根据所述目标段跟踪路径设置目标无人机的直线导航路线。
在一实施例中，所述设置模块20，还用于通过目标遥感设备对待巡视室内区域进行检测，得到环境遥感参数；提取所述环境遥感参数中的飞行偏移影响参数；根据所述模糊逻辑控制算法和所述飞行偏移影响参数训练出目标模糊控制模型；根据当前飞行状态通过所述目标模糊控制模型设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度。
在一实施例中，所述控制模块30，还用于根据各物体的位置分布坐标将所述直线导航路线和所述弯道导航路线进行连接，得到当前导航路线；根据所述偏航角对所述当前导航路线进行调整，得到目标导航路线；根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视。
在一实施例中，所述控制模块30，还用于获取所述目标无人机的安全巡视图像；在所述安全巡视图像中不存在预设危险图像时，通过目标显示设备对目标安全信息进行展示；在所述安全巡视图像中存在所述预设危险图像时，获取所述安全巡视图像中预设危险图像对应的当前坐标点和物体高度；根据所述当前坐标点和物体高度调节所述目标无人机的飞行高度；在所述飞行高度对所述当前坐标点的物体进行近距离巡视，得到当前巡视图像；根据所述当前巡视图像生成目标危险解除策略；根据所述目标危险解除策略消除预设危险图像对应的危险，直至所述当前巡视图像中不存在所述预设危险图像。
本发明所述安全巡视装置的其他实施例或具有实现方法可参照上述各方法实施例，此处不在赘余。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，一体化平台工作站，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种安全巡视方法，其特征在于，所述安全巡视方法包括以下步骤：
根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；
根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；
根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；
根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视；
所述根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线，包括：
对所述待巡视分层图像进行二值化处理，得到待巡视物体分层图像；
对所述待巡视物体分层图像进行边缘检测，得到待巡视物体区域图像；
根据所述待巡视分层图像得到各物体的位置分布坐标；
按照不同的预设关联规则根据所述待巡视物体区域图像依次将所述位置分布坐标进行连接，得到多条初始巡视路径；
根据所述机器视觉路径跟踪算法对所述多条初始巡视路径进行追踪；
根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；
所述根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线，包括：
根据追踪结果得到对应的各段跟踪轨迹；
提取所述各段跟踪轨迹中的当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径；
对所述当前段跟踪路径和所述相邻段跟踪路径进行计算，得到当前路径切线斜率；
在所述当前路径切线斜率小于预设切线斜率阈值时，将所述当前段跟踪路径与所述相邻段跟踪路径进行合并，得到目标段跟踪路径；
对所述目标段跟踪路径和下一相邻段跟踪路径进行计算，得到下一路径切线斜率；
在所述下一路径切线斜率大于或等于所述预设切线斜率阈值时，根据所述目标段跟踪路径和所述下一相邻段跟踪路径设置目标无人机的弯道导航路线；
根据所述目标段跟踪路径设置目标无人机的直线导航路线。
2.如权利要求1所述的安全巡视方法，其特征在于，所述根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像，包括：
通过目标导航系统获取待巡视室内区域的定位信息，提取所述定位信息的维度信息和经度信息；
根据所述定位信息确定目标位置点；
根据所述目标位置点构建空间直角坐标系；
根据所述空间直角坐标系将所述维度信息和所述经度信息转换为对应的坐标点；
获取位于所述待巡视室内区域内的各物体高度和各物体图像；
根据所述各物体高度生成对应的物体层次信息；
根据所述坐标点、所述物体层次信息以及所述各物体图像生成待巡视分层图像。
3.如权利要求1所述的安全巡视方法，其特征在于，所述根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度，包括：
通过目标遥感设备对待巡视室内区域进行检测，得到环境遥感参数；
提取所述环境遥感参数中的飞行偏移影响参数；
根据所述模糊逻辑控制算法和所述飞行偏移影响参数训练出目标模糊控制模型；
根据当前飞行状态通过所述目标模糊控制模型设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度。
4.如权利要求1至3中任一项所述的安全巡视方法，其特征在于，所述根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视，包括：
根据各物体的位置分布坐标将所述直线导航路线和所述弯道导航路线进行连接，得到当前导航路线；
根据所述偏航角对所述当前导航路线进行调整，得到目标导航路线；
根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视。
5.如权利要求4所述的安全巡视方法，其特征在于，所述根据所述目标导航路线控制所述目标无人机以所述飞行速度进行安全巡视之后，还包括：
获取所述目标无人机的安全巡视图像；
在所述安全巡视图像中不存在预设危险图像时，通过目标显示设备对目标安全信息进行展示；
在所述安全巡视图像中存在所述预设危险图像时，获取所述安全巡视图像中预设危险图像对应的当前坐标点和物体高度；
根据所述当前坐标点和物体高度调节所述目标无人机的飞行高度；
在所述飞行高度对所述当前坐标点的物体进行近距离巡视，得到当前巡视图像；
根据所述当前巡视图像生成目标危险解除策略；
根据所述目标危险解除策略消除预设危险图像对应的危险，直至所述当前巡视图像中不存在所述预设危险图像。
6.一种安全巡视装置，其特征在于，所述安全巡视装置包括：
生成模块，用于根据待巡视室内区域的定位信息和物体层次信息生成待巡视分层图像；
设置模块，用于根据机器视觉路径跟踪算法和所述待巡视分层图像设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；
所述设置模块，还用于根据模糊逻辑控制算法和环境遥感参数设置所述目标无人机的偏航角和飞行速度；
控制模块，用于根据所述直线导航路线、所述弯道导航路线、所述偏航角以及所述飞行速度控制所述目标无人机进行安全巡视；
所述设置模块，还用于对所述待巡视分层图像进行二值化处理，得到待巡视物体分层图像；对所述待巡视物体分层图像进行边缘检测，得到待巡视物体区域图像；根据所述待巡视分层图像得到各物体的位置分布坐标；按照不同的预设关联规则根据所述待巡视物体区域图像依次将所述位置分布坐标进行连接，得到多条初始巡视路径；根据所述机器视觉路径跟踪算法对所述多条初始巡视路径进行追踪；根据追踪结果设置目标无人机的直线导航路线和弯道导航路线；
所述设置模块，还用于根据追踪结果得到对应的各段跟踪轨迹；提取所述各段跟踪轨迹中的当前段跟踪路径和相邻段跟踪路径；对所述当前段跟踪路径和所述相邻段跟踪路径进行计算，得到当前路径切线斜率；在所述当前路径切线斜率小于预设切线斜率阈值时，将所述当前段跟踪路径与所述相邻段跟踪路径进行合并，得到目标段跟踪路径；对所述目标段跟踪路径和下一相邻段跟踪路径进行计算，得到下一路径切线斜率；在所述下一路径切线斜率大于或等于所述预设切线斜率阈值时，根据所述目标段跟踪路径和所述下一相邻段跟踪路径设置目标无人机的弯道导航路线；根据所述目标段跟踪路径设置目标无人机的直线导航路线。
7.一种安全巡视设备，其特征在于，所述安全巡视设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的安全巡视程序，所述安全巡视程序配置有实现如权利要求1至5中任一项所述的安全巡视方法。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有安全巡视程序，所述安全巡视程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的安全巡视方法。
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